【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及mimo isac(mimo：multiple input multiple output，多输入多输出，isac：integrated sensing and communication，集成传感和通信)领域，更具体的说，涉及一种预编码矩阵确定方法、装置及电子设备。
技术介绍
1、isac已被认为是第六代(6g)蜂窝网络的候选关键技术，可实现智能交通和智能家居等环境感知智能应用。isac中的无线电信号和蜂窝基础设施可同时用于传感和通信。由于mimo技术在无线通信和雷达传感中的成功，mimo isac受到了越来越多的关注。其中，mimo技术利用多个天线提供空间复用和分集增益用以提高通信速率和波形，空间分集增益用以提高传感精度和分辨率。
2、当前，在mimo isac系统中，频谱和功率资源在传感和通信两个功能之间共享。因此，在设计传输策略和资源分配时，由于频谱和功率资源的稀缺性，存在一个基本的权衡，以平衡感知性能和通信性能。
3、在探索通信性能和感知性能的权衡时，从估计理论角度评价感知性能，从信息理论角度评价通信性能，使得感知性能和通信性能达到通信感知帕累托边界(简称知帕累托边界)上的对应性能的计算复杂度较高。
技术实现思路
1、有鉴于此，本专利技术提供一种预编码矩阵确定方法、装置及电子设备，以解决从估计理论角度评价感知性能，从信息理论角度评价通信性能，使得感知性能和通信性能达到通信感知帕累托边界上的对应性能的计算复杂度的问题。
2、
3、一种预编码矩阵确定方法，包括：
4、确定当前计算周期的计算参数，所述计算参数包括信道参数以及当前计算周期的预编码矩阵；
5、基于所述计算参数，进行目标矩阵迭代优化操作；所述目标矩阵包括滤波器矩阵、权重矩阵以及预编码矩阵；所述预编码矩阵包括感知性能和通信性能的对应关系；在迭代优化过程中，基于估计理论算法与信息理论算法在帕累托边界上的转换关系的限定条件，对所述估计理论算法的权重矩阵进行更新，以使所述估计理论算法与所述信息理论算法在所述帕累托边界上的预编码矩阵一一对应；
6、判断是否满足迭代停止条件；
7、若满足，输出在最后一计算周期中计算得到的预编码矩阵，所述最后一计算周期中计算得到的预编码矩阵与所述帕累托边界上的预编码矩阵具有预设关系。
8、可选地，确定当前计算周期的计算参数，包括：
9、在当前计算周期为首个计算周期的情况下，计算基站与通信用户之间的信道矩阵；
10、根据循环渐进矩阵以及功率谱密度样本，计算感知信道的协方差矩阵；
11、确定所述基站与所述通信用户通信时的第一噪声的协方差矩阵、所述基站与感知目标通信时的第二噪声的协方差矩阵；
12、将所述信道矩阵、所述感知信道的协方差矩阵、所述第一噪声的协方差矩阵、所述第二噪声的协方差矩阵作为信道参数；
13、生成发射功率符合发射功率需求的预编码矩阵。
14、可选地，基于所述计算参数，进行目标矩阵迭代优化操作，包括：
15、利用所述当前计算周期中的计算参数，优化滤波器矩阵，得到下一计算周期的滤波器矩阵；
16、基于所述当前计算周期的计算参数、估计理论算法与信息理论算法在帕累托边界上的转换关系的限定条件，对所述估计理论算法的权重矩阵进行更新，得到所述下一计算周期的权重矩阵；
17、根据所述下一计算周期的滤波器矩阵以及权重矩阵，计算得到所述下一计算周期的预编码矩阵。
18、可选地，所述滤波器矩阵包括位于基站接收端的第一滤波器矩阵，以及位于用户接收端的第二滤波器矩阵；
19、利用所述当前计算周期中的计算参数，优化滤波器矩阵，得到下一计算周期的滤波器矩阵，包括：
20、基于所述当前计算周期中的计算参数，将所述第一滤波器矩阵以及所述第二滤波器矩阵作为优化变量，将均方误差最小化作为优化目标，得到优化后的第一滤波器矩阵以及优化后的第二滤波器矩阵；
21、将所述优化后的第一滤波器矩阵以及所述优化后的第二滤波器矩阵作为下一计算周期的滤波器矩阵。
22、可选地，基于所述当前计算周期的计算参数、估计理论算法与信息理论算法在帕累托边界上的转换关系的限定条件，对所述估计理论算法的权重矩阵进行更新，得到所述下一计算周期的权重矩阵，包括：
23、基于估计理论算法与信息理论算法在帕累托边界上的转换关系的限定条件，获取所述限定条件对应的通信均方误差的权重矩阵计算公式以及感知均方误差的权重矩阵计算公式；
24、基于所述当前计算周期的计算参数、所述通信均方误差的权重矩阵计算公式以及所述感知均方误差的权重矩阵计算公式，计算得到下一计算周期的所述通信均方误差的权重矩阵以及所述感知均方误差的权重矩阵；
25、将下一计算周期的所述通信均方误差的权重矩阵以及所述感知均方误差的权重矩阵，作为所述下一计算周期的权重矩阵。
26、可选地，根据所述下一计算周期的滤波器矩阵以及权重矩阵，计算得到所述下一计算周期的预编码矩阵，包括：
27、基于所述当前计算周期中的计算参数、所述下一计算周期的滤波器矩阵以及权重矩阵，将预编码矩阵作为优化变量，将均方误差最小化作为优化目标，得到优化后的预编码矩阵；
28、将优化后的预编码矩阵作为所述下一计算周期的预编码矩阵。
29、可选地，判断是否满足迭代停止条件，包括：
30、获取迭代停止条件；所述迭代停止条件包括感知性能和通信性能之和在相邻计算周期中的大小关系；
31、判断所述下一计算周期的感知性能和通信性能之和，以及所述当前计算周期的感知性能和通信性能之和是否满足所述迭代停止条件。
32、一种预编码矩阵确定装置，包括：
33、数据确定模块，用于确定当前计算周期的计算参数，所述计算参数包括信道参数以及当前计算周期的预编码矩阵；
34、迭代优化模块，用于基于所述计算参数，进行目标矩阵迭代优化操作；所述目标矩阵包括滤波器矩阵、权重矩阵以及预编码矩阵；所述预编码矩阵包括感知性能和通信性能的对应关系；在迭代优化过程中，基于估计理论算法与信息理论算法在帕累托边界上的转换关系的限定条件，对所述估计理论算法的权重矩阵进行更新，以使所述估计理论算法与所述信息理论算法在所述帕累托边界上的预编码矩阵一一对应；
35、条件判断模块，用于判断是否满足迭代停止条件；
36、矩阵确定模块，用于若满足，输出在最后一计算周期中计算得到的预编码矩阵，所述最后一计算周期中计算得到的预编码矩阵与所述帕累托边界上的预编码矩阵具有预设关系。
37、可选地，所述数据确定模块包括：
38、第一矩阵计算子模块，用于在当前计算周期为首个计算周期的情况下，计算基站与通信用户之间的信道矩阵；
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1.一种预编码矩阵确定方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的预编码矩阵确定方法，其特征在于，确定当前计算周期的计算参数，包括：
3.根据权利要求1所述的预编码矩阵确定方法，其特征在于，基于所述计算参数，进行目标矩阵迭代优化操作，包括：
4.根据权利要求3所述的预编码矩阵确定方法，其特征在于，所述滤波器矩阵包括位于基站接收端的第一滤波器矩阵，以及位于用户接收端的第二滤波器矩阵；
5.根据权利要求3所述的预编码矩阵确定方法，其特征在于，基于所述当前计算周期的计算参数、估计理论算法与信息理论算法在帕累托边界上的转换关系的限定条件，对所述估计理论算法的权重矩阵进行更新，得到所述下一计算周期的权重矩阵，包括：
6.根据权利要求3所述的预编码矩阵确定方法，其特征在于，根据所述下一计算周期的滤波器矩阵以及权重矩阵，计算得到所述下一计算周期的预编码矩阵，包括：
7.根据权利要求1所述的预编码矩阵确定方法，其特征在于，判断是否满足迭代停止条件，包括：
8.一种预编码矩阵确定装置，其特征在于，包括：>
9.根据权利要求8所述的预编码矩阵确定装置，其特征在于，所述数据确定模块包括：
10.一种电子设备，其特征在于，包括：存储器和处理器；
...【技术特征摘要】
1.一种预编码矩阵确定方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的预编码矩阵确定方法，其特征在于，确定当前计算周期的计算参数，包括：
3.根据权利要求1所述的预编码矩阵确定方法，其特征在于，基于所述计算参数，进行目标矩阵迭代优化操作，包括：
4.根据权利要求3所述的预编码矩阵确定方法，其特征在于，所述滤波器矩阵包括位于基站接收端的第一滤波器矩阵，以及位于用户接收端的第二滤波器矩阵；
5.根据权利要求3所述的预编码矩阵确定方法，其特征在于，基于所述当前计算周期的计算参数、估计理论算法与信息理论算法在帕累托边界上的转换...
【专利技术属性】
技术研发人员：王帅军，陈力，陈晓辉，尹华锐，王卫东，
申请(专利权)人：中国科学技术大学，
类型：发明
国别省市：
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